Изготовим штампы. Холодная штамповка на заказ. Изготовление штампов для холодной штамповки металла

На сегодняшний день обработка металла холодной штамповкой – наиболее прогрессивный метод. Так можно получить детали различных размеров, форм и конфигураций. Они сразу готовы к использованию и не требуют последующего термического воздействия, что значительно упрощает процесс и позволяет его автоматизировать. Рассмотрим все особенности такой обработки давлением.

1 Что дает материалу холодная деформация?

Металловеды и люди, связанные с производством, знают, что такое штампование, но мы все-таки уделим немного внимания и расшифруем этот термин. Это процесс пластической деформации материала, в результате чего последний приобретает заданные размеры и формы. Если есть воздействие больших температур, то речь идет о горячем деформировании, но мы более подробно остановимся на холодной штамповке металла, которая проходит без термического влияния.

Все операции в этом случае выполняются в специальных технологических оснастках (штампах) и обязательно сопровождаются упрочнением. Благодаря чему готовое изделие отличается повышенным значением этой характеристики. А вот его пластические свойства, напротив, ухудшаются. Однако повышение прочности имеет и некоторые побочные эффекты, например, материал становится более хрупким и т. д. Поэтому между операциями осуществляют . Детали отличаются повышенной точностью и прекрасным качеством.

2 Листовая и объемная штамповка – в чем разница?

Особенностью холодной объемной штамповки является температура заготовок, которая не должна превышать ковочную . Это способствует увеличению сопротивления металла, а, следовательно, его текучесть снижается. Этим методом изготавливают элементы повышенной точности. К достоинствам относится отсутствие различных дефектов, таких как царапины, горячие трещины, риски, усадка. Однако из-за повышенного сопротивления внутри материала изготовить деталь сложной формы не удастся, для этого нужно прибегнуть к .

Следующий вид – . Ее особенностью является форма заготовки – лист, лента, полоса. Этим методом можно получить самые разнообразные изделия массой от нескольких грамм до десятков килограмм. В основном толщина стенок получаемых деталей такая, как у исходного материла. Получить пространственные элементы можно только из достаточно пластических металлов.

3 Какой путь проделывает деталь?

Сегодня существует множество специальных программ проектирования штампов для холодной штамповки, однако они неавтономные и в основном неразрывно связаны со всей системой. Чертежи могут быть как двумерными, так и современными, выполненными в формате 3D. А сам процесс требует некоторых навыков, знания компьютера и выполняется в такой последовательности:

• нанесение эскиза;
• изучение схемы раскроя и ее проверка специальной программой;
• редактирование;
• повторная проверка размеров;
• нанесение рабочих отверстий.

Далее следует довольно тяжелый и ответственный процесс изготовления штампов холодной штамповки. После окончательной подготовки чертежа изделие разделяют на отдельные части, внимательно изучают их. Обязательно необходимо уделить особое внимание техническим требованиям, предъявляемым к готовой детали. Затем составляют для каждого элемента маршрутно-технологическую карту с учетом всех нюансов, начиная от времени, потраченного на изготовление, и заканчивая характеристиками. Следует заметить, что в этом процессе не может быть мелочей, так как любой, даже самый незначительный недочет приведет к дефектам. Имеет значение последовательность операций, правильное распределение материала, подбор оборудования и режимов.

К качеству штампов для холодной штамповки тоже предъявляются весьма серьезные требования. Ведь именно от них зависит размер, форма и чистота поверхности готового изделия.

Формирование элементов подразумевает ряд операций. Сначала материал поступает на стан, где вырезаются либо выдавливаются части детали. Затем следуют формоизменяющие операции. К ним относятся гибка, обжим, формовка и вытяжка. При этом не стоит недооценивать и роль вспомогательных процессов. Это отжиг и травление, благодаря которым задаются желаемые механические свойства. Еще можно повысить износостойкость с помощью дополнительных защитных покрытий. Кроме того, детали подвергают правке, очистке и смазке.

Технологический процесс объемной холодной штамповки делится на две основные схемы. Первая состоит из трех операций. Предварительно проводят термическую обработку металла с целью его разупрочнения. Затем подготавливают поверхность проката и осуществляют непосредственно штамповку. Но можно придерживаться и иной схемы, включающей в себя 4 этапа. В этом случае сначала подготавливают мерные заготовки, а потом уже проводят все операции аналогично первой схеме.

Холодная штамповка (ХШ) считается наиболее передовой методикой обработки металлов давлением. Ее квалифицированное применение позволяет получать изделия различных форм и размеров. Что важно, изделия, изготовленные по данной технологии, отличаются точностью своих геометрических параметров и высоким качеством сформированной поверхности, поэтому не нуждаются в дальнейшей доработке. Процесс выполнения холодной штамповки можно легко автоматизировать, что дает возможность изготавливать продукцию с его помощью с высокой производительностью.

Тонкости технологии

Штамповка, или штампование, как часто называют такую технологическую операцию, – это процесс, при котором заготовка из металла под воздействием давления подвергается пластической деформации. В результате такого воздействия, для оказания которого используется специальное оборудование, из заготовки формируется готовое изделие требуемых размеров и формы. Деформирование металлической заготовки может выполняться с ее предварительным нагревом, тогда такой процесс называется горячей штамповкой. Если же никакого предварительного термического воздействия на заготовку не оказывается, тогда выполняется холодная штамповка металла.

При выполнении холодной используется специальная технологическая оснастка. При этом металл, из которого сделана заготовка, подвергается дополнительному упрочнению. Между тем при выполнении холодной штамповки металла ухудшается его пластичность. Повышение прочности заготовки при выполнении холодной штамповки приводит к увеличению хрупкости металла, что является достаточно негативным фактором. Чтобы избежать этого, между технологическими операциями, из которых состоит в холодном состоянии, выполняют термическую обработку заготовки – рекристаллизационный отжиг. В готовых изделиях, которые в процессе производства были подвергнуты такой термической обработке, оптимально сочетаются параметры прочности и пластичности.

Виды холодной штамповки

Для того чтобы изменить изначальные геометрические параметры металлического листа в нескольких направлениях, применяется холодная объемная штамповка. Чтобы не увеличить сопротивление металла и, соответственно, не снизить его текучесть, такую технологическую операцию выполняют при температуре, которая не превышает ковочную.

Используя данную технологию, которая требует применения специального оборудования, изготавливают изделия повышенной точности, без таких дефектов, как горячие трещины, царапины, заусенцы и риски, участки, подвергнутые усадке металла. Однако из-за того, что штамповочный пресс, используемый для выполнения объемной ХШ, вынужден преодолевать огромное сопротивление ненагретого металла, получить с его помощью детали сложной конфигурации проблематично. В таких случаях лучше использовать не холодную, а горячую штамповку.

Еще одним видом обработки металла давлением, при выполнении которой заготовки не подвергаются предварительному нагреву, является холодная листовая штамповка. При выполнении обработки по данному методу в качестве заготовок могут выступать лист, лента или полоса, изготовленные из металла. Толщина стенок обрабатываемой детали при использовании такой технологии практически не изменяется, а получить пространственные изделия можно только из пластичных металлов.

Этапы изготовления штампов

Большую роль в обеспечении требуемого качества готового изделия играет проектирование штампов для холодной штамповки, за счет которых и происходит формирование детали с требуемыми геометрическими параметрами. Выполняться рабочие чертежи таких рабочих инструментов, устанавливаемых на штамповочных прессах, могут как в двух-, так и в трехмерном формате. Для решения этой задачи требуются соответствующие знания и навыки.

Разработка чертежа и последующее изготовление штампа, используемого для холодной штамповки, выполняются в несколько этапов:

• составление эскиза будущего штампа;
• изучение схемы, по которой будет выполняться раскрой материала, проверка такой схемы посредством специальной компьютерной программы;
• редактирование эскиза, если в том есть необходимость;
• окончательная проверка размеров разработанного штампа;
• обозначение положения и точных размеров отверстий, которые будут выполнены на рабочей поверхности штампа.

Разрабатывая штампы для холодной штамповки, необходимо разбить чертеж готового изделия на отдельные части и внимательно изучить их. После того как такая процедура будет выполнена, осуществляют производство штампов. При этом необходимо уделить особое внимание требованиям, которые предъявляются к параметрам готового изделия. Для каждого этапа технологического процесса холодной штамповки разрабатывается маршрутная карта, в которой учитываются как время выполнения отдельных операций, так и характеристики поковок на отдельных этапах обработки.

В таком вопросе, как выполнение холодной штамповки металлической заготовки, значение имеют очень многие параметры, к которым, в частности, относятся последовательность выполнения технологических операций, распределение материала в полости рабочего инструмента, используемое оборудование и режимы обработки.

К процессу изготовления штампов для холодной штамповки также предъявляются серьезные требования, поскольку именно от точности данного инструмента зависит качество формируемого изделия.

Штамповка деталей, при которой в качестве заготовки используется листовой металл, может включать в себя целый перечень механических операций. Такими операциями, в частности, являются резка, вырубка, выдавливание, гибка, холодная высадка, формовка, обжим и вытяжка. При этом резка, вырубка и ряд других технологических операций относятся к разделительным операциям, а холодная высадка, формовка, гибка и др. – к формоизменяющим.

После штамповки изделие может быть подвергнуто и ряду вспомогательных операций, к которым относятся отжиг и травление. При помощи таких операций готовому изделию придаются требуемые механические характеристики. Чтобы повысить износостойкость изделий, полученных методом холодной штамповки, на их поверхность наносят различные защитные покрытия.

Производство и формоизменение деталей методом холодной штамповки с различными штампами – более простой и, соответственно, менее затратный способ обработки материалов. У него есть некоторые недостатки, но имеются и определенные преимущества по сравнению и с использованием пресс-форм. Перед изготовлением штампов холодной штамповки составляется план производственного цикла и на всех его этапах учитывается ряд обязательных положений и факторов. С момента проектирования и до полной технологической проработки наши специалисты инструментального производства следят за качеством производимых деталей и сроками их изготовления.

Согласно назначению можно выделить следующие виды штампов холодной штамповки:

• последовательные;
• твердосплавные;
• вырубные, пробивные и комбинированные (совмещенные);
• формовочные и вытяжные;
• гибочные;
• для закалки;
• для скручивания и завивки;
• для сборки и запрессовки.

При производстве различных изделий из металла методом холодной штамповки именно штамп является самым важным инструментом, определяющим качество конечного продукта. Поэтому в процессе изготовления штампов холодной штамповки соблюдаются самые строгие требования производственного цикла.

Производители металлических изделий, для которых штампы являются основным инструментом производства, предъявляют к ним очень высокие требования, которые мы в состоянии выполнить. Основные из них:

• высокое качество получаемых изделий;
• высокая производительность;
• высокая надежность;
• большой ресурс работы (до 700 000 ударов).

Нашим клиентам мы гарантируем высокие качественные характеристики изготавливаемых с помощью штампов деталей.

Производственные достоинства холодной штамповки

Штамп гораздо быстрее проходит полный производственный цикл от составления чертежа до получения готовой партии продукции. При этом изготовление методом холодной штамповки стоит значительно дешевле, чем использование других способов производства деталей. И все они являются взаимозаменяемыми – перештамповать деталь, которая уже была один раз создана ранее, очень просто и не требует почти никаких затрат. Кроме того, для будущей сварки, пайки или механической обработки возможно заранее штампами холодной штамповки создавать заготовки. Существует два типа операций, которые выполняют при изготовлении штампов холодной штамповки:

• разъединительные – отделение ненужных фрагментов от заготовки методом холодной штамповки;
• формоизменяющие – изменение формы заготовки пластическим деформированием. Данный процесс исключает разрушение и нагревание материала.

Часто для сокращения временных затрат на производство и увеличения эффективности данные операции комбинируются.

Изготовление деталей с помощью штамповки занимает ведущее место в технологии обработки металлов давлением и используется в разных отраслях промышленности.

Особое значение имеет штамповка металлических изделий из листового проката. В ее основе лежит пластическое деформирование металла без его нагрева с помощью специальных штампов. Такой способ пластической деформации деталей широко применяется для изготовления деталей разных размеров и сложных форм с большой точностью, что невозможно осуществить с помощью других способов обработки.

Они используются для сборки крупногабаритных изделий машиностроительной отрасли, в автомобилестроении и судостроении, а также в приборостроительной сфере и быту, где часто требуются различные миниатюрные детали.

Штамповкой называют процесс придания деталям нужной формы и получение определенного документами размера путем механического воздействия на них с помощью давления. Основное направление штамповки – это производство деталей из заготовок, в качестве которых используется листовой прокат. Под действием сдавливающего усилия заготовка подвергается деформации и приобретает нужную конфигурацию.

Различают штамповку, выполненную горячим способом с нагревом заготовки и холодным способом без ее предварительного нагрева. Штамповка деталей из листового металла осуществляется без их предварительного нагрева.

Деформацию давлением с нагревом заготовки используют при изготовлении деталей из металла, не обладающего достаточной пластичностью, и в основном применяют при производстве небольших партий объемных изделий из металлического листа, имеющего толщину в пределах 5 миллиметров.

Технологический процесс горячей штамповки металла во многом совпадает с последовательностью операций холодной обработки заготовок. Отличие состоит в предварительном нагреве исходных заготовок в печах до температуры, обеспечивающей пластичность металла. При этом учитывается степень коробления детали при остывании, а также ее утяжка при деформационной обработке, влияющая на ее размер. Чтобы исключить отклонения от требуемых размеров для деталей, полученных горячей штамповкой, делают большие допуски.

При производстве штампованных деталей из листового металла в основном используют метод холодной штамповки.

Холодная штамповка листового металла

Технология холодной деформации листового проката с помощью штампов подразумевает изменение формы и размеров изделия с сохранением их первоначальной толщины.

В качестве материала для получения штампованных изделий холодным способом используют полосы, листы или тонкую ленту в основном из низкоуглеродистых и легированных пластичных сталей, а также медных, латунных (содержащих свыше 60% меди), алюминиевых, магниевых, титановых и других пластичных сплавов. Применение для штамповки сплавов, обладающих хорошей пластичностью, связано с тем, что они легко поддаются деформационному изменению.

Для осуществления холодной штамповки листового металла используют различные операции, которые зависят от поставленной задачи достижения определенной формы заготовки. Их подразделяют на разделительные и формоизменяющие воздействия.

1. При разделительных деформациях материал заготовки частично отделяют по заданному контуру. Отделение осуществляется путем сдвига части металла по отношению к основной заготовке. Такими операциями являются , вырубка, пробивка и другие.

Рассмотрим, как осуществляются некоторые операции разделительного характера.

Резка

При проведении резки от детали отделяется определенная часть путем ее разрезания по фигурной или прямой линии. Такая разделительная операция выполняется с помощью пресса, выполненного в виде ножниц разной конструкции.

Такая операция предназначена в основном для подготовки заготовки к другим способам обработки.

Пробивка

Операцию, называемой пробивкой, используют для создания в заготовке отверстия разной формы. Часть металла при пробивке из заготовки удаляется совсем, и ее вес уменьшается.

На рисунке показана схема процесса пробивки.

Вырубка

С помощью процесса вырубки металлической детали придают готовый вид изделия, имеющего замкнутый контур.

На рисунке показана схема изготовления детали с помощью вырубки.

2. Формообразующие деформации включают изменение формы и размеров изделия при перемещении его отдельных областей, не приводящем к его общему разрушению. К ним относят вытяжку, гибку, рельефную формовку, скручивание, обжим и другие операции.

Рассмотрим некоторые виды операций, не приводящие к физическому разрушению формы.

Вытяжка

С помощью вытяжки из листовых плоских заготовок получают полые объемные изделия. Например, таким способом изготавливают детали, имеющие форму полусферы, цилиндра, конуса, куба и других видов. На рисунке показаны разные варианты выполнения вытяжки.

Гибка

С помощью операции изделию придается заданная форма его изгиба. В зависимости от вида гибки такая операция дает возможность получать изогнутые изделия разной конфигурации. Некоторые из них показаны на рисунке.

Рельефная формовка

Этот вид операции подразумевает видоизменение локальных частей изделия, его внешняя конфигурация остается без изменения. На рисунке изображена схемы некоторых операций формовки:

Возможно также применение комбинированных операций, включающих разделение и формообразование одной детали.

Технологический процесс проведения холодной штамповки состоит из этапов, которые связаны с характером деформационной операции и зависят от вида используемого штампового оборудования.

Разработка техпроцесса проводится в следующей последовательности:

• Обозначается структура основных операций, включающая их характер, количество и последовательность выполнения.
• Выполняется расчет первоначальных, промежуточных и готовых размеров детали, а также необходимых деформационных усилий для достижения нужного результата.
• Проводится документальное оформление технологического процесса.

В техпроцесс могут быть внесены дополнительные операции, с помощью которых заготовка приводится к виду, удобному для обработки. К ним относятся очистка, правка листов, нанесение смазки и другие операции.

Штамповочный пресс для металла

Все операции холодной штамповки можно осуществлять при наличии специального оборудования, главным из которых является штамповочный пресс. Его устройство может быть на основе механики, либо с использованием гидравлики.

К механическим видам относят:

• эксцентриковые прессы;
• прессы с использованием кривошипно-шатунного механизма.

Для осуществления операций пробивки, вырубки и вытяжка используется штамповочный пресс кривошипного типа.

Устройство и принцип работы пресса кривошипного типа

Любой пресс, предназначенный для штамповки изделий, включает основные узлы, к которым относится: механизм, приводящий его в действие и устройство, осуществляющее непосредственную штамповку.

Действующий механизм – это кривошипный вал, который приводится в движение с помощью электропривода. Для этого электродвигатель при вращении маховика передает вращение кривошипному механизму с помощью зубчатой передачи.

Совершая возвратно-поступательные действия, ползун кривошипа приводит в работу штамповое устройство, которое с усилием давления осуществляет пластическую деформацию.

Основные детали такого пресса выполнены из высокопрочных сталей и дополнительно укреплены с целью придания необходимой жесткости.

Устройство гидравлического пресса

Штамповочный пресс для металла гидравлического типа применяется для создания объемных форм с помощью продавливания металла.

Принцип действия такого механизма основан на давлении жидкости, помещенной в двух резервуарах, которые снабжены поршнями. Резервуары соединены трубопроводом. В результате давления в жидкости, возникающего в момент ее нагнетания в цилиндр из другого резервуара, оно передается на ползун и приводит его в движение. При перемещении ползун с большим усилием продавливает заготовку.

Изготовление штампов для холодной штамповки металла

Рабочим устройством любого прессового станка является сам штамп. Он включает две рабочие части, называемые матрицей и пуансоном. В процессе работы подвижной является только верхняя деталь штампа – пуансон, закрепленный на ползуне. Матрица расположена снизу и остается неподвижной.

Деформирование листа осуществляется во время прижимания пуансона к матрице с расположенной на ней заготовкой.

Разработке чертежей и изготовлению штампов для пресса предъявляются повышенные требования, т. к. от их точности зависит правильность формирования изделия.

Выполняются такие работы поэтапно в следующей последовательности:

• составляется эскиз штампа;
• с помощью компьютерной схемы штампа, составленной по специальной программе, проводится проверка рационального раскроя материала;

Холодная штамповка на заказ

Цены и сроки:

Стоимость штамповки деталей состоит из двух частей:

1. Стоимость штампа для холодной штамповки . Простой однооперационный штамп для кривошипного пресса может стоить 50 000 руб. В то время как сложный многооперационный штампможет стоит более миллиона рублей. Цена штампа может быть разнесена на партию продукции. Например, штамп стоит 100 000 руб., партия изделий – 25 000 шт., при разнесении штампа на цену изделий выходит по 4 руб. на изделие.
2. Стоимость штамповки деталей . Включает в себя стоимость материала, работы и логистику. Работа пресса стоит от 50 коп. за удар.

Компании, обратившиеся в ПРОМКАСКАД, успешно изготавливают нужные изделия и экономят большие средства:

Вы хотите так же? Отправьте запрос и мы оперативно посчитаем стоимость деталей.

Узнать стоимость штамповки

Особенность пресс-автоматной штамповки – это длительная подготовительная работа. Это как раз тот случай, когда «долго запрягают и быстро едут». В среднем от момента запуска проекта до получения готовой детали проходит 2 -3 месяца – большая часть времени уходит на производство штампа . После того как все готово для штамповки – можно штамповать большие партии изделий за короткие сроки (более 100 тысяч штук в смену).

Основные этапы штамповки деталей:

1. Получение заявки;
2. Расчет стоимости изготовления штампа и изделий;
3. Согласование стоимости и сроков изготовления;
4. Проектирование и изготовление штампов для холодной штамповки металла;
5. Испытание штампа, отправка полученных образцов заказчику;
6. Штамповка первой партии продукции.

О компании

«ПРОМКАСКАД» более 9 лет успешно реализует проекты по импортозамещению и локализации штампованных деталей. Благодаря неизменно высокому качеству продукции, «ПРОМКАСКАД» является поставщиком первого уровня для таких крупных предприятий как Росатом , Emerson (Метран) , ВСМПО-АВИСМА , Транснефть , Завод углеродных и композиционных материалов , Станкомаш , Уралнефтемаш .

Производственная база предприятия «ПРОМКАСКАД» в штамповочном цехе включает в себя более 30 единиц оборудования – электромеханические, гидравлические, кривошипные и автоматические прессы усилием от 2 до 100 тонн, что позволяет изготавливать изделия точно в срок.

Изготовление штампов для листовой штамповки

Благодаря собственному инструментальному цеху и конструкторскому отделу мы можем предложить услуги проектирования и изготовления штампов для штамповки металла. Максимальные габариты изготавливаемого штампа – 600*600*600 мм . Изготовление штампов осуществляется на собственных производственных участках, которые обеспечены электроэрозионным, сверлильным, фрезерным, координатно-шлифовальным оборудованием отечественного и импортного производства. Инструментальный цех также поддерживает штампы в рабочем состоянии в течение всего срока эксплуатации с минимальными затратами.

Также предлагаем следующие услуги:

• Проектирование, разработка конструкторской документации;
• Универсальная механическая обработка металла (токарные, фрезерные, расточные, шлифовальные, зубонарезные и др. работы);
• Сборка, сварка, слесарные работы;
• Комплексное изготовление сложных сборных изделий;
• Изготовление метизной продукции любой сложности .

Мы принимаем заказы не только на основе готовых чертежей, но и в виде эскизов или образцов продукции . Объем партии изделий должен быть не менее 1000 шт (холодная штамповка становится целесообразной только при таком кол-ве изделий).